一种提取莓茶水不溶性膳食纤维的工艺的制作方法

本发明涉及莓茶水不溶性膳食纤维提取领域，具体是一种提取莓茶水不溶性膳食纤维的工艺。

背景技术：

水不溶性膳食纤维（包括纤维素、半纤维素、木质素等） 具有良好的吸水性和膨胀性, 可促进肠蠕动, 预防便秘和肠道疾病; 可增加饱腹感, 防止肥胖; 能够吸附肠毒素并促其排出体外。水不溶性膳食纤维是重要的功能性食品基料或保健品的主要功能性成分, 将其添加到其他食品中, 可开发出一系列富含莓茶膳食纤维的食品预防肠道疾病, 如饼干、糖果、饮料以及畜肉制品等。目前仅对莓茶作为泡茶方式引用，茶渣多作为废弃物丢弃, 未能充分利用。莓茶系葡萄科蛇葡萄属显齿蛇葡萄，水不溶性膳食纤维是莓茶茶渣的主要成分之一, 通过提取制备莓茶茶渣水不溶性膳食纤维, 可增加综合利用价值。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种提取莓茶水不溶性膳食纤维的制备方法，本发明操作简单，能耗低，提取率高等优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种提取莓茶水不溶性膳食纤维，包括以下步骤：

（1）原料预处理：将莓茶作为原料用石油醚浸泡除脂，95%乙醇60℃下提取1h，干

燥后粉碎备用；

（2）水不溶性膳食纤维浸提：a，将步骤（1）中制得的原料加入浓度为0.1～0.3mol/L的NaOH溶液搅拌均匀，其中莓茶粉状原料与NaOH溶液的比即料液比1:15～1:35g/mL；b，将步骤a中得到的固液混合物浸提40～100min后即为莓茶水不溶性膳食纤维提取液，其中，浸提温度35～55℃；

（3）将步骤（2）中得到的提取液真空抽滤，取沉淀；

（4）脱色：将步骤（3）中得到的沉淀经H₂O₂脱色15～20min，并按3:1的比例加入H₂O₂；

（5）制备水不溶性膳食纤维干品：将步骤（4）中处理后的样品，真空抽滤，沉淀（洗涤），60℃恒温干燥，得水不溶性膳食纤维干品，工艺完成。

作为优选，所述的一种提取莓茶水不溶性膳食纤维的工艺，包括以下步骤：

（1）原料预处理：将莓茶作为原料用石油醚浸泡除脂，95%乙醇60℃下提取1h，干

燥后粉碎备用；

（2）水不溶性膳食纤维浸提：a，将步骤（1）中制得的原料加入浓度为0.1～0.3mol/L的NaOH溶液中并搅拌均匀，其中莓茶粉状原料与NaOH溶液的料液比1:15～1:35g/mL；b，将步骤a中得到的固液混合物浸提40～100min后即为莓茶水不溶性膳食纤维提取液，其中，浸提温度35～55℃；

（3）将步骤（2）中得到的提取液真空抽滤，取沉淀；

（4）脱色：将步骤（3）中得到的沉淀经H₂O₂脱色15～20min，并按3:1的比例加入H₂O₂；

（5）制备水不溶性膳食纤维干品：将步骤（4）中处理后的样品，真空抽滤，沉淀（洗涤），60℃恒温干燥，得水不溶性膳食纤维干品，工艺完成。

本发明以浸提法提取莓茶中的水不溶性膳食纤维，分别对NaOH浓度、料液比、浸提时间、浸提温度等因素进行单因素发明，并通过响应面实现得到的最佳提取工艺条件为：浸提温度39.8℃、碱浓度0.26mol/L、浸提时间58min、料液比1:21（g/mL）, 莓茶茶渣中水不溶性膳食纤维的提取率为75.67%。

附图说明

图1为NaOH浓度对水不溶性膳食纤维提取率的影响数据分析图。

图2为料液比对水不溶性膳食纤维提取率的影响数据分析图。

图3为浸提时间对水不溶性膳食纤维提取率的影响数据分析图。

图4为浸提温度对水不溶性膳食纤维提取率的影响数据分析图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种提取莓茶水不溶性膳食纤维的工艺，包括以下步骤

（1）原料预处理：将莓茶作为原料用石油醚浸泡除脂，95%乙醇60℃下提取1h，干

燥后粉碎备用；

（2）水不溶性膳食纤维浸提：a，将步骤（1）中制得的原料加入浓度为0.1～0.3mol/L的NaOH溶液中并搅拌均匀，其中莓茶粉状原料与NaOH溶液的料液比1:15～1:35g/mL；b，将步骤a中得到的固液混合物浸提40～100min后即为莓茶水不溶性膳食纤维提取液，其中，浸提温度35～55℃；

（3）将步骤（2）中得到的提取液真空抽滤，取沉淀；

（4）脱色：将步骤（3）中得到的沉淀经H₂O₂脱色15～20min，并按3:1的比例加入H₂O₂；

（5）制备水不溶性膳食纤维干品：将步骤（4）中处理后的样品，真空抽滤，沉淀（洗涤），60℃恒温干燥，得水不溶性膳食纤维干品，工艺完成。

本发明一种微波辅助提取茶叶蛋白质的工艺最优选的实施例如下：

（1）原料预处理：将莓茶作为原料用石油醚浸泡除脂，95%乙醇60℃下提取1h，干

燥后粉碎备用；

（2）水不溶性膳食纤维浸提：a，将步骤（1）中制得的原料加入浓度为0.1～0.3mol/L的NaOH溶液中并搅拌均匀，其中莓茶粉状原料与NaOH溶液的料液比1:15～1:35g/mL；b，将步骤a中得到的固液混合物浸提40～100min后即为莓茶水不溶性膳食纤维提取液，其中，浸提温度35～55℃；

（3）将步骤（2）中得到的提取液真空抽滤，取沉淀；

（4）脱色：将步骤（3）中得到的沉淀经H₂O₂脱色15～20min，其中，按3:1的比例加入H₂O₂；

（5）制备水不溶性膳食纤维干品：将步骤（4）中处理后的样品，真空抽滤，沉淀（洗涤），60℃恒温干燥，得水不溶性膳食纤维干品，工艺完成。

本发明核心工艺的实验方法

1.1.1 水不溶性膳食纤维的提取工艺流程

原料预处理(将莓茶作为原料用石油醚进行清洗除脂，干燥后粉碎备用)→水不溶性

膳食纤维浸提(碱浸提，制得水不溶性膳食纤维提取液)→真空抽滤，取沉淀→脱色（H₂O₂脱色15～20min，并按3:1的比例加入H₂O₂ )→抽滤洗涤取沉淀→60℃干燥（即为水不溶性膳食纤维干品）。

1.1.2 水不溶性膳食纤维的单因素实验

1.1.2.1 NaOH浓度对提取率的影响

称取5份预处理后的茶渣各0.50g，NaOH浓度分别为0.1、0.15、0.2、0.25、0.3mol/L, 料液比为1:15g/mL, 提取时间为70min, 提取温度为50℃，按照1.1.1的方法进行实验，探讨不同NaOH浓度对其提取率的影响；

1.1.2.2 料液比对提取率的影响

称取5份预处理后的茶渣各0. 50g, 料液比分别为1:15、1:20、1:25、1:30、1:35g/mL, 设置提取时间为70min，NaOH浓度为0.25mol/L, 提取温度为50℃，按照1.1.1的方法进行实验，探讨不同料液比对其提取率的影响；

1.1.2.3 浸提时间对提取率的影响

称取5份预处理后的茶渣各0.50g, 提取时间分别为40、55、70、85、100min, 料液比为1:15g/mL，NaOH浓度为0.25mol/L, 温度为50℃按照1.1.1的方法进行实验，探讨不同时间对其提取率的影响；

1.1.2.4 浸提温度对提取率的影响

称取5份预处理后的茶渣各0.50g, 浸提温度分别为35、40、45、50、55℃, 料液比为1:15g/mL，NaOH浓度为0.25mol/L, 提取时间为70min，按照1.1.1的方法进行实验，探讨不同温度对其提取率的影响。

1.1.3 响应面实验

根据单因素实验结果, 以碱浓度、料液比、浸提时间、浸提温度四个因素为变量, 以茶渣水不溶性膳食纤维提取率为响应值进行优化. 采用4因素3水平的响应面分析方法求取优化的工艺参数, 实验因素和水平设计见表1. 响应面实验设计及实验结果见表2-5。

结果与分析

2.1 单因素实验

2.1.1 NaOH浓度对提取率的影响

按照1.1.1中的实验方法，探讨NaOH浓度对水不溶性膳食纤维提取率的影响，结果如图1所示。由图1可知， 随着NaOH浓度的增大, 提取率不断增大, 在浓度达到0.25mol/L前, 水不溶性膳食纤维提取率变化较为明显。当浓度为0.25mol/L时, 提取率达到最大，但当NaOH浓度过大时, 分离的纤维素会与NaOH发生反应, 生成碱纤维素, 引起纤维素的降解。因此, 选择浓度为0.25mol/L左右较为适宜。

2.2.2料液比对提取率的影响

按照1.1.1中的实验方法，探讨不同料液比对水不溶性膳食纤维提取率的影响，结果如图2所示。当料液比在1:15~1:20之间随着料液比的增加, 提取率略微升高, 在1:20处达到最大, 之后随着料液比的增加, 提取率呈下降趋势, 这是由于料液比较大时, 裸露出来的纤维素与水发生反应, 被水解而损失, 导致提取率下降。因此, 选择料液比为1:20左右较为适宜。

2.2.3浸提时间对提取率的影响

按照1.1.1中的实验方法，探讨不同时间对水不溶性膳食纤维提取率的影响，结果如图3所示。由图3可知，开始时随着时间的延长水不溶性膳食纤维呈下降趋势，这可能是由于提取时间过长使得茶渣与碱液混合后的物质变得粘稠而不利于反应进行。因此, 选择时间为40min左右较为适宜。

2.2.4浸提温度对提取率的影响

按照1.1.1中的实验方法，探讨不同温度对提取率的影响，结果如图4所示。浸提温度在30~40℃时水不溶性膳食纤维提取率随着温度的升高而增加；在40℃时达到最大值, 当温度高于40℃以后, 水不溶性膳食纤维提取率变化较为明显, 但总体来说水不溶性膳食纤维的提取率是随着温度的升高呈下降趋势。因为温度升高有利于纤维素和半纤维素之间的氢键破坏, 使纤维素的溶解加快，而莓茶中水不溶性膳食纤维可能是一种热敏性物质, 温度过高会引起其结构破坏, 也可能由于温度上升使得茶渣与碱液混合后变得粘稠而不利于提取。因此, 选择温度为40℃左右较为适宜。

响应面实验

为了研究不同条件对水不溶性膳食纤维提取率的影响和确定最佳水不溶性膳食纤维提取工艺，根据以上单因素实验选择了对提取率影响较大的NaOH浓度、料液比、浸提时间、浸提温度4个因素水平（表1），采用响应面法进行实验，以水不溶性膳食纤维提取率（%）为指标，结果见表2-5。

注：*：Prob>F小于0.05表明模型或因素显著；**：Prob>F小于0.01表明模型或因素极显著

由表4和表5可知, 在最佳提取工艺条件下重复实验, 水不溶性膳食纤维提取率为75.67%, 接近理论提取率75.92%，RSD为0.57%, 说明响应面法建立的莓茶茶渣水不溶性膳食纤维提取数学模型具有稳定可靠性。